java语法基础（三）

类和对象

　　面向对象语言概述

　　java是一种面向对象的语言，什么是面向对象的语言？ 要搞清楚什么是面向对象语言，我们需要相对的了解一下面向过程的语言。 java入门阶段，我们又给大家说过一些语言的分类，比如机器语言，汇编语言，我们称之为低级语言，c语言，java，c++等都属于是高级语言。在高级语言中，c语言属于面向过程语言，java，c++等都属于是面向对象的语言。 面向过程语言特点：所有语句都是谓宾短语，因为cpu是接收和处理命令的唯一单元。存储数据和操作数据都是由cpu完成的。单打独斗，按部就班。是我们数学逻辑的映射。 面向对象语言的特点：对象是接收和处理数据的单元，对象之间各司其职，协同操作，模块化程度更高。分工明确，协同合作。是我们生活逻辑的映射。 相对而言，面向对象语言，易维护，质量高，效率高，易扩展；但是面向过程语言的执行效率较高。 怎么理解他们的特点：举个我们生活中做饭的例子。 面向对象语言的三大基本特征：封装，继承，多态。 在学习面向对象语言过程中，我们要搞清楚两个概念 类 和 对象 类：对具有相同属性或者行为的一类事物的定义（或者叫做抽象）。是看不见，摸不着的一种概念化的东西。 对象：类的实例化，具体化。是客观存在的，符合类所描述特征的具体事物。 怎么去理解这两个概念，比如“人”，人就是一个类，它表示对人这种事物的抽象。提起人这个概念，大家会想起来，两条胳膊两条腿，两只眼睛一张嘴，会说话，会吃饭，是一种社会话程度很高的动物。这个概念停留在脑海中。 那么“小明”就是一个对象，小明是实实在在存在的一个实物，不再是一个概念化的东西，而是看得见摸得着，不再停留在脑海中的一个概念

　　面向过程 面向对象 烧菜做饭面向过程的流程： （家里只有你一个单身狗，所以） 去菜市场买菜 回家 洗菜，淘菜 炒菜 端上饭桌 吃饭 面向对象的流程： （你决定请家政保姆的回家做饭服务） 自己打电话给家政公司，申请回家做饭服务 家政公司通知保姆“翠花”接收这次服务 翠花去菜市场买菜 翠花把菜带回家 翠花洗菜，淘菜 翠花曹菜 翠花把菜端上饭桌 自己吃饭

　　理解类和对象： 1）从生活逻辑上： 人就是类。 “小明”就是对象。 2）从封装的角度理解： c语言中，结构体：是对数据结构的封装； c语言中，函数：是对处理数据的方法的封装。 类：是对数据结构和处理数据的方法，同时进行封装。 3)编程的角度理解： 类：是一种自定义的类型； 对象：是由这种类型，产生的变量。 4）官方定义 类：具有相同特征的对象的抽象。 对象：某个类的具象。

　　类的定义和使用

　　java中如果想要创建使用对象，必须先声明类，类就是一个蓝图，有了蓝图，jvm才知道怎么去创建对象。 java中类主要有两个来源： 1 sun公司已经定义好了很多类，存放着jar包中，我们只需要引入使用即可 2 开发者自己通过class关键字定义类，自定义类。 java中类的声明格式： class 类名{ 成员变量；（定义事物的属性） 成员函数；（也叫方法，定义事物的行为） } class：关键字，表示这里要定义一个类 类名：java标识符，符合大驼峰命名法 {}：类的作用范围 成员函数：其实就是一个定义在类的内部，成员方法的外部的变量。符合变量的声明规范。 成员函数：符合函数的声明规范。 声明一个类以后，需要创建对象，才可以调用对象的成员变量和方法（静态类和静态方法我们后面再讲） 我们使用new关键字创建对象。 对象的创建格式： new 类名();为了使用对象，我们需要定义一个变量接收对象： 类名 对象名称 = new 类名(); 对象成员变量的访问 通过.语法来访问对象的成员变量 格式： 对象名称.成员变量 （获取成员变量的值） 对象名称.成员变量=值 (成员变量赋值) 成员函数的调用 通过.语法调用成员函数 格式： 对象名称.成员函数(); 怎么自己定义一个类： 1 确定自己描述的事物，抽离共有的属性和行为 2 根据类的规范，定义类的名称 3 根据累的属性，选择合适类型定义成员变量 4 根据类的行为，定义具有合适返回值类型和参数的成员函数

　　比如我们声明一个猫类，用来描述猫 class Cat { String name; int age; public void mew(){ System.out.println("喵～"); } }

　　对象的内存图

  

　　成员变量和局部变量的区别

　　成员变量与局部变量的区别: 定义的位置上 成员变量是定义在方法之外，类之内的。 局部变量是定义在方法之内。 作用上 成员变量的作用是用于描述一类事物的公共 属性的。 局部变量的作用就是提供一个变量给方法内部使用而已。 生命周期 随着对象 的创建而存在，随着对象的消失而消失。 局部变量在调用了对应的方法时执行到了创建该变量的语句时存在，局部变量一旦出了自己的作用域 那么马上从内存中消失。 初始值的 成员变量是有默认的初始值。 数据类型 默认的初始值 int 0 float 0.0f double 0.0 boolean false char ' ' String（引用数据类型） null 局部变量是没有默认的初始值的，必须要先初始化才能使用。

　　匿名对象

　　匿名对象：没有引用类型变量指向的对象称作为匿名对象。 匿名对象要注意的事项： 1. 我们一般不会给匿名对象赋予属性值，因为永远无法获取到。 2. 两个匿名对象永远都不可能是同一个对象。 匿名对象好处：简化书写。 匿名对象的应用场景： 1. 如果一个对象需要调用一个方法一次的时候，而调用完这个方法之后，该对象就不再使用了，这时候可以使用 匿名对象。 2. 可以作为实参调用一个函数。

   //学生类 class Student{ int num; //学号 String name; //名字 public void study(){ System.out.println("好好学习，为将来称为高帅富做准备!"); } } class Demo4{ public static void main(String[] args) { //创建一个学生对象 //Student s = new Student(); //new Student().name = "狗娃"; //匿名对象 //System.out.println(Student().name); //null System.out.println(new Student() == new Student()) ; // "==" 用于引用类型变量时，比较的是内存地址。判断两个 对象是否为同一个对象 需求： 调用Student的study方法。 Student s = new Student(); s.study(); new Student().study(); } }

　　封装

　　封装，即隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，控制在程序中属性的读和修改的访问级别；将抽象得到的数据和行为（或功能）相结合，形成一个有机的整体，也就是将数据与操作数据的源代码进行有机的结合，形成“类”，其中数据和函数都是类的成员。 权限修饰符：权限修饰符就是控制变量可见范围的。 public : 公共的。 public修饰的成员变量或者方法任何人都可以直接访问。 private ： 私有的， private修饰的成员变量或者方法只能在本类中进行直接访问。 protect default 封装的步骤： 1. 使用private修饰需要被封装的属性。 2. 提供一个公共的方法设置或者获取该私有的成员属性。 公共方法命名规范： 设置值的方法： set属性名(); 获取值的方法： get属性名(); 举例：会员的sex属性。

 

构造函数

　　构造函数的作用

　　使用构造函数可以给对象进行初始化操作。 在没有使用构造函数的时候，我们给每一个成员变量进行赋值，需要通过.语法访问每一个成员变量依次赋值。使用构造函数我们可以在创建对象（new 对象）的时候直接给成员变量进行初始化操作。 我们给对象初始化，可以在声明成员变量的时候直接进行赋值，但是这样的话创建的每个对象的成员变量值就一样了。所以这种方式不能替代构造函数。

　　比如创建一个猫 class Cat{ String color; String name; Cat(String c,String n){ color = c; name = n; } } void main(){ //如果没有构造函数 Cat tom = new Cat();//如果定义了带参数的构造函数这里会报错，因为编译器不再自动生产无参数的构造函数 tom.name = "汤姆"; tom.color = "蓝色"; //如果有了构造函数，我们就可以 Cat tom = new Cat(“汤姆”,“蓝色”); }

　　构造函数的代码书写格式

　　构造函数的代码书写格式： 修饰符 函数名(形式参数){ 函数体... } 构造函数需要注意的细节： 1 构造函数不需要指定返回值类型 2 构造函数函数名必须和类名保持一致 3 构造函数不是我们手动调用的，jvm虚拟机会在创建对象的时候主动调用构造函数 4 如果一个类，没有在代码中书写构造函数，那么java编译器会在编译的时候自动为类添加无参的构造函数 5 如果一个类，已经在代码中书写了构造函数，那么java编译器不会再在编译阶段自动给类添加无参的构造函数 6 构造函数可以在类中通过重载的方式存在多个

　　我们在类中不手动书写构造函数的话，java编译器会自动添加构造函数，这个怎么来验证？ 大家要注意，编译阶段和运行阶段的不同，javac命令是在编译java源代码文件，为了生成class类文件，java命令是启动jvm虚拟机，运行class文件。 javac命令编译出class文件以后，我们可以通过反编译工具，查看生成的class文件。 反编译class文件的命令： javap -c -l -private 类名 通过反编译，我们可以查看编译器是否为java类创建了构造函数

　　如果我们手写了带参数的构造方法，编译器就不再生成无参的构造方法，这种情况下，我们通过 new Cat();就会失败。因为创建对象的时候，无法找到无参的构造函数。 如果想要不报错，就通过重载，同时提供有参和无参的构造方法。

　　构造函数与普通函数的区别

　　返回值类型的区别： 构造函数是没有返回值类型 的， 普通函数是有返回值类型的，即使函数没有返回值，返回值类型也要写上void。 函数名的区别： 构造函数的函数名必须要与类名一致， 普通函数的函数名只要符合标识符的命名规则即可。 调用方式的区别： 构造函数是 在创建对象的时候由jvm调用的。 普通函数是由我们使用对象调用的，一个对象可以对象多次普通 的函数， 作用上的区别： 构造函数 的作用用于初始化一个对象。 普通函数是用于描述一类事物的公共行为的。

 

构造代码块

　　构造代码块的作用

　　使用构造代码块，可以给对象进行统一的初始化操作。 与之对应的是，使用构造函数，可以对对象进行初始化操作。 举个例子：要求大家定义一个手机的类，每次创建一个手机对象，手机有自己的生产编号和型号名称。要求所有手机对象创建时候，都要进行一个产品测试，没有问题才可以出售。那么测试的工作每个对象创建时候都要调用。

　　比如创建一个猫 class Cat{ String color; String name; Cat(String c,String n){ color = c; name = n; } } void main(){ //如果没有构造函数 Cat tom = new Cat();//如果定义了带参数的构造函数这里会报错，因为编译器不再自动生产无参数的构造函数 tom.name = "汤姆"; tom.color = "蓝色"; //如果有了构造函数，我们就可以 Cat tom = new Cat(“汤姆”,“蓝色”); }

　　构造代码块的代码书写格式

　　构造代码块的书写格式： { 执行语句 } 注意：构造代码块，必须写在成员的位置。不可以是方法的内部。

　　大家看一段代码： class Cat{ //构造函数 public Cat(){ num = 10; } //成员变量 int num = 1; //构造代码块 { num = 5; } } void main(){ Cat c = new Cat(); println(c.num); } 最终输出多少？ 在构造函数中，首先使用了变量num，会不会报错，因为没有声明？ 我们可以反编译一下class文件，会发现是可以的。 构造代码块要注意的事项： 1. java编译器编译一个java源文件的时候，会把成员变量的声明语句提前至一个类的最前端。 2. 成员变量的初始化工作其实都在在构造函数中执行的。 3. 一旦经过java编译器编译后，那么构造代码块的代码块就会被移动构造函数中执行，是在构造函数之前执行的，构造函数的中代码是最后执行 的。 4. 成员变量的显示初始化与构造代码块 的代码是按照当前代码的顺序执行的。

　　构造代码块的分类

　　代码块的类别： 1. 构造代码块。 2. 局部代码块. 局部代码块，写在方法的内部，作用是可以让里面的变量提前释放，节省一点点空间。 3. 静态代码块 后面会详细讲解 

 

this关键字

　　this关键字

　　this关键字代表了所在函数的当前调用者对象。 使用this关键字的作用： 1 如果局部变量和成员变量同名的时候，使用this关键字可以区分成员变量和局部变量，默认就近访问局部变量。 2 在构造函数中可以调用另外一个构造函数，初始化对象。

　　this关键字调用其他构造函数注意事项

　　1. this关键字必须要位于构造函数中 的第一个语句。否则会报错 2. this关键字在构造函数中不能出现相互调用 的情况，因为是一个死循环。

　　使用this关键字注意事项

　　1. 存在同名的成员变量与局部变量时，在方法的内部访问的是局部变量(java 采取的是“就近原则”的机制访问的。) 2. 如果在一个方法中访问了一个变量，该变量只存在成员变量的情况下，那么java编译器会在该变量的 前面添加this关键字。

 

static关键字

　　静态修饰符static

　　1 static可以修饰成员变量 2 static可以修饰成员函数

　　static修饰成员变量

　　如果有数据需要被共享给所有对象使用时，那么就可以使用static修饰。 静态成员变量的访问方式： 方式1： 可以使用对象进行访问。 格式： 对象.变量名。 方式二： 可以使用类名进行访问。 格式： 类名.变量名; 注意： 1. 非静态的成员变量只能使用对象进行访问，不能使用类名进行访问。 2. 千万不要为了方便访问数据而使用static修饰成员变量，只有成员变量的数据是真正需要被共享的时候 才使用static修饰。 static修饰成员变量的应用场景： 如果一个数据需要被所有对象共享使用的时候，这时候即可好实用static修饰

　　举例：定义一个会员类，统计当前有多少会员在线。

　　static修饰成员函数

　　static修饰方法（静态的成员方法）: 访问方式： 可以使用对象进行访问。 对象.静态的函数名(); 可以使用类名进行访问。 类名.静态函数名字。 推荐使用是类名直接访问静态的成员。 静态函数要注意的事项： 静态函数是可以调用类名或者对象进行调用的，而非静态函数只能使用对象进行调用。 静态的函数可以直接访问静态的成员，但是不能直接访问非静态的成员。 原因：静态函数是可以使用类名直接调用的，这时候可能还没有存在对象， 而非静态的 成员数据是随着对象 的存在而存在的。 非静态的函数是可以直接访问静态与非静态的成员。 原因：非静态函数只能由对象调用，当对象存在的时候，静态数据老早就已经存在了，而非静态 数据也随着对象的创建而存在了。 静态函数不能出现this或者super关键字。 原因：因为静态的函数是可以使用类名调用的，一旦使用类名调用这时候不存在对象，而this 关键字是代表了一个函数 的调用者对象，这时候产生了冲突。 静态的数据的生命周期：静态的成员变量数据是优先于对象存在的。 static修饰函数的应用场景 如果一个函数没有直接访问到非静态的成员时，那么就可以使用static修饰了。 一般用于工具类型的方法 静态函数不能访问非静态的成员 静态函数只要存在有对象，那么也可以访问非 静态的数据。只是不能直接访问而已。

　　静态代码块

　　静态代码块 static{ 执行代码； } 静态代码块，会在类加载到内存的时候执行；而且只执行一次。使用静态代码块，可以对静态成员变量进行初始化操作，也可以调用静态方法。

　　静态变量和非静态变量的区别

　　1 作用上的区别： 静态成员变量的作用共享一个数据给所有的对象使用 非静态成员变量描述一个类公共属性 2 数量与存储位置上的区别 静态成员变量存在与方法区的内存中，而且只会存在一份 非静态成员变量存在与堆内存中，每个对象都有一份 3 生命周期的区别： 静态的 随着类的加载而存在，随着类文件的消失而消失 非静态 随着对象的创建而存在，垃圾回收机制回收而消失。

 

main函数详解

　　代码： public static void main(Strings[] args){ System.out.println("Hello world!"): } public ： 公共的。 在任何情况下都可以访问。保证让jvm在任何情况下都可以访问到main方法。 jvm也是个程序，它存在于JDK->bin->client->jvm路径下，如果是private修饰，出了类jvm就不能访问到，就不能调用执行main函数了。 static: 静态。可以让jvm调用main函数的时候不用创建对象。 static可以通过类名直接调用，这样jvm就不用创建对象了。如果不使用static，jvm也不好创建对象，因为类是开发者自己写的，如果不使用static，万一自定义了带参数的构造方法，会导致没有默认的无参构造方法，jvm又提前预料不到参数的类型和个数，就会无法执行。 void: 没有返回值。 main函数是由jvm调用的，如果main函数返回了，那么程序也就执行完了，jvm要这样的返回值没有意义。 main: 函数名。 main不是关键字，是jvm可以识别的特殊名字的函数。整个程序只有一个main函数 args(arguments)：main函数的参数。可以在执行程序的时候通过main函数传参。 主函数传参。

 

单例设计模式

　　设计模式概述

　　设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的；设计模式使代码编制真正工程化；设计模式是软件工程的基石脉络，如同大厦的结构一样。 模式就是解决一定问题的固定步骤。

　　单例设计模式概述

　　单例设计模式的目的：保证java程序在运行过程中，只有一个对象存在于内存中。 单例模式很重要，在编程过程中很多场合，都会使用到这种设计模式。比如音乐播放器等。

　　单例设计模式的实现

　　饿汉式

　　代码实现步骤： 1 私有化构造函数 一旦私有化了以后，其他地方就不能创建对象了。 2 声明本类的引用类型变量，并且使用该变量指向本类对象 private static Single s = new Single(); 注意： a，使用private修饰，阻止类外进行访问 b，使用static修饰，这样在类被加载到内存以后，就会分配空间。而且共享。 3 提供一个公共的静态方法获取本类对象。 Public Static Single getInstance(){ return s; } 之所以使用static修饰，是因为私有化了构造函数，外部不可以创建对象。而且用public提供一个公共的接口允许外部访问该函数，获取唯一的单利对象。

　　class Single{ private Single(){ } private Static Single s = new Single(); public Static Single getInstance(){ return s; } }

　　懒汉式

　　饿汉式模式有个缺点：类一旦加载到内存，就会创建一个对象。有可能程序运行到结束，都不会使用这个单例对象，这样就浪费了这个对象空间。所以我们可以使用懒汉式单例模式，在共有方法调用的时候再创建对象。 代码实现步骤： 1 私有化构造函数 2 声明本类的引用类型成员变量，但是不要创建对象。 private static Single s ; 3 提供公共静态的方法，获取本类的对象，获取之前判断是否已经创建了本类对象。如果已经创建了，那么直接返回对象即可。如果还没有创建对象，先创建对象，然后返回如果已经创建了对象。

　　class Single{ private Single(){ } private Static Single s ; public Static Single getInstance(){ if (s == null) s = new Single(); return s; } }

　　单例设计模式的实现的比较

　　饿汉式和懒汉式都能实现单例模式 饿汉式在类加载后，就直接创建单例对象，如果一直不使用，就显得浪费空间；懒汉式等第一次调用共有方法的时候才创建对象，相对节省空间。 目前推荐大家使用 饿汉式，因为懒汉式目前存在线程安全方面的问题。如果多线程并发执行，可能会造成对象不唯一。